Orientação de máquinas e equipamentos autônomos encontram os empreiteiros no meio do caminho

Apr 27, 2024

A Built Robotics forneceu à Bechtel controles que permitem que as escavadeiras funcionem de forma autônoma, supervisionadas por um operador no local em um trailer próximo.Foto cortesia da Built Robotics

À medida que os fabricantes de equipamentos adotam ainda mais a eletrificação e a operação autônoma, fornecedores de tecnologia de posicionamento, middleware e robótica, como Moog Construction, Built Robotics e Trimble, procuram ajudar os empreiteiros a testar as águas do futuro.

Mudar para operações elétricas ou autônomas não representa uma despesa pequena para os empreiteiros. Os custos variam, mas um equipamento pesado movido a bateria pode ter um prêmio de 50% ou mais em relação às máquinas a diesel, e isso antes de levar em consideração os preços para instalar estações de carregamento e atualizar as baias de serviço.

A eletrificação pós-venda de equipamentos movidos a diesel pode acostumar os empreiteiros a esses novos sistemas por um preço mais baixo, enquanto os pacotes de sensores instalados pelo revendedor oferecem uma amostra das máquinas semiautônomas. Os canais de aluguel são outra forma de experimentar essas novas formas de trabalhar.

A SunBelt Rental adquiriu as primeiras 100 unidades da carregadeira de esteira compacta Bobcat T7X totalmente elétrica em 2022 e estendeu esse acordo com unidades adicionais adquiridas no início deste ano. O T7X possui a estrutura de software integrada da Moog, um controlador de máquina elétrica, atuadores elétricos de elevação e inclinação, motores de tração elétrica e o antigo compartimento do motor diesel é preenchido com baterias e controladores eletrônicos. Seu elevador funciona com atuadores elétricos, não hidráulicos, portanto, embora tenha a potência de uma carregadeira de esteira Bobcat T76 comum, a bateria e os componentes do controlador tornam o T7X cerca de 1.000 libras mais pesado, resultando em um manuseio diferente para o operador.

A carregadeira de esteira compacta autônoma (acima) pode ser programada para entregar materiais ou realizar outras tarefas por um operador remoto usando o software da Moog (esquerda). Fotos de Jeff Yoders/ENR

O diretor de inovação da Bechtel, Keith Churchill, e Ken Burke, gerente de operações globais da empresa, trabalharam no pátio de equipamentos da empresa na área de Houston em 2021 usando hardware da Built que permitiu que as escavadeiras da empresa funcionassem de forma totalmente autônoma.

Churchill disse que um mercado de trabalho competitivo tornou vantajoso para os operadores qualificados do grande empreiteiro EPC supervisionar várias das escavadeiras autônomas a partir de um trailer, em vez de passar horas seguidas cavando trincheiras para grandes projetos de fazendas solares no Texas e na Louisiana.

Os operadores puderam monitorar as escavadeiras Komatsu e Caterpillar no local enquanto cavavam valas para linhas elétricas e buracos para estacas de apoio aos painéis. O sistema da Built foi testado por Burke e sua equipe no estaleiro da Bechtel, e eles apresentaram melhorias, como o uso de uma cerca geográfica de segurança para garantir que as escavadeiras desligassem automaticamente se chegassem muito perto de humanos. O sistema Built se adapta às escavadeiras hidráulicas regulares Caterpillar e Komatsu, transferindo os controles eletro-hidráulicos da máquina para um computador de bordo programado para executar tarefas de escavação padronizadas e repetitivas conforme carregado antes da operação. Nos projetos solares da Bechtel, as escavadeiras habilitadas para Built alcançaram um tempo de atividade de 93% a uma taxa de produtividade de 191 pés lineares por hora – um aumento de produtividade de 45% em relação a um único operador cavando valas.

As carregadeiras de esteira autônomas e totalmente elétricas da Moog estão cumprindo tarefas semelhantes em um projeto solar em escala de serviço público de um grande fornecedor de energia solar no oeste de Nova York. Cada carregadeira possui uma unidade GPS, bem como câmeras montadas na frente e atrás e sensores LiDAR que se comunicam diretamente com o software Moog. Essa configuração permite que um operador programe comandos simples, como coletar paletes de materiais em uma área de armazenamento e entregá-los onde forem necessários, depois virar e repetir a tarefa.

As carregadeiras de esteira autônomas estão entregando materiais como painéis fotovoltaicos de polissilício, cada um pesando 80 libras. O local do projeto, como a maioria das energias solares em grande escala, fica em uma área remota, e as equipes de instalação exigem a entrega de centenas de paletes de painéis todas as semanas. O gerente de desenvolvimento de negócios da Moog, Aditya Sharma, disse que a função de entrega autônoma traz um nível de consistência que o contratante precisa.